一種雙手性氨基醇化合物及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種雙手性化合物及其制備方法和應(yīng)用，特別是一種雙手性氨基醇化 合物及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 手性氨基醇衍生物可以由天然手性氨基酸經(jīng)一系列反應(yīng)而方便獲得（肖蓉 等，化工技術(shù)與開發(fā)，2009, 38,10-14 ;甘春芳等，化學(xué)世界，2007, 538-540 ;張春華等，有 機(jī)化學(xué)，2004,24:343-345)，由于其價(jià)廉易得，在不對稱催化中應(yīng)用廣泛。硝基醛醇（亨 利）反應(yīng)，是一個經(jīng)典的人名反應(yīng)。Henry反應(yīng)是指具有a-H的硝基烷烴在堿催化下對 羰基化合物進(jìn)行親電加成生成β-硝基醇的一類反應(yīng)。1895年，Henry首先發(fā)現(xiàn)了此反 應(yīng)（L. C. R. Henry, Hebd. Seances. Acad. Sci.，1895, 120, 1265-1268.)，該反應(yīng)是一類有效的 碳碳鍵構(gòu)建反應(yīng)，其產(chǎn)物β-硝基醇是一類重要的有機(jī)中間體（V.Farina et al.，Chem. Rev. 2006, 106:2734-2793 ;D. J. Ager et al.，Chem. Rev.，1996, 96:835-976 ;Ε· J. Corey et al.，1999, 38:1931-1934 ;B. M. Trost et al.，Org. Lett.，2002, 4:2621-2623 ;A. Cochi et al.，Org. Lett.，2010, 12:3693-3695)，可以被還原為β -氨基醇、氧化為羰基化合物等D 在反應(yīng)中羰基碳所在的位置會形成一個手性中心，因此在催化該類反應(yīng)時手性控制就顯 得很重要（N.Ono, The Nitro Group in Organic Synthesis，Wiley-VCH，New York，2001; M. Watanabe，et al.，J. Org. Chem. 2002, 67:1712-1715 ;H. Chikashita et al.，Synth. Commun. 1987,17:677-683.)。亨利反應(yīng)的不對稱手性催化研究始于1992年（H. Sasai et al.，J. Am. Chem. Soc，1992, 114:4418-4420)，經(jīng)過近二十年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出 多種不同的催化體系（A. Bulut et al.，J. Org. Chem，2008, 73:7373-7375 ;C.Palomo，et al.，Angew. Chem. Int. Ed.，2005, 44:3881-3884 ;C. S. Gan，Can. J. Chem，2008, 86:261-263 ; ff. J i n et al. , J. Org. Chem, 2011, 76:484-491 ；T. Arai et a I. , J. Org. Chem，2008, 73:4903-4906 ;A.Gualandi et al.，J.Org.Chem，2011，76:3399-3408 ; Y. R. Zhou et al. , J. Org. Chem. , 2011, 76 : 588-600 ；N. H. Khan et al. , Catal. Lett·，2010, 140:189-196)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種雙手性氨基醇化合物及其制備方法和應(yīng)用，遴選并合成手性配 體以制備手性催化劑。
[0004] 本發(fā)明提供的一種雙手性氨基醇化合物的化學(xué)名稱為：N，N'_雙[(lS)-2_羥 基_1_芳基乙基] _1，4-苯二甲胺，其結(jié)構(gòu)式為：
化學(xué)名稱為：Ν，Ν' -雙[(lS)-2-羥基-1-芳基乙基]-1，3-苯二甲胺，結(jié)構(gòu)式為：
式中Ar選自-Ph，稱為苯基，或-CH2Ph,稱為芐基，以上基團(tuán)構(gòu) 成的兩種雙手性氨基醇依次稱為化合物la、lb、lc、Id。
[0005] -種雙手性氨基醇化合物的制備方法，該方法為兩步，第一步以苯二甲醛和L-氨 基醇反應(yīng)制備中間產(chǎn)物Ν，Ν'-雙[(lS)-2-羥基-1-芳基乙基]-1，4-苯二甲亞胺或 Ν，Ν' -雙[(IS) -2-羥基-1-芳基乙基]-1，3-苯二甲亞胺，第二步上述中間產(chǎn)物在硼氫化鈉 的還原作用下合成雙手性氨基醇化合物。
[0006] 所述的苯二甲醛為對苯二甲醛或間苯二甲醛，L-氨基醇為L-苯甘氨醇或L-苯 丙氨醇，上述各L-氨基醇分別與苯二甲醛反應(yīng)生成希夫堿中間體，其所攜帶的Ar基依次 為-Ph 和-CH2Ph。
[0007] 所述的制備中間產(chǎn)物的反應(yīng)是由苯二甲醛和L-氨基醇在催化劑乙酸存在時，在 乙醇溶劑中回流反應(yīng)8小時，產(chǎn)物不分離；向上述反應(yīng)液中添加甲醇溶液，冷卻，分次加入 硼氫化鈉，室溫下攪拌至不再有氣體產(chǎn)生，然后濃鹽酸調(diào)節(jié)PH值，冷卻析出晶體，抽濾得到 雙手性氨基醇化合物。
[0008] -種雙手性氨基醇化合物的應(yīng)用，首先雙手性氨基醇化合物與銅離子配位結(jié)合 后，再加入到芳醛與硝基甲烷的反應(yīng)體系中，常溫或者l〇°C下攪拌，反應(yīng)后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去 有機(jī)溶劑，采用硅膠柱色譜法分離提純。
[0009] 本發(fā)明與現(xiàn)有同類技術(shù)相比，其顯著地有益效果體現(xiàn)在：
[0010] 本化合物作為手性催化劑，可用于硝基醛醇（亨利）反應(yīng)，并能夠取得較好的催化 效果。亨利反應(yīng)是基于羰基和含有α-活潑氫的硝基烷烴類化合物之間的碳碳鍵形成反 應(yīng)。亨利反應(yīng)中，含有α-活潑氫的硝基化合物在堿等奪質(zhì)子試劑作用下成為碳負(fù)離子，再 進(jìn)攻羰基形成新的碳碳鍵，而得到雙官能團(tuán)硝基醇化合物。與現(xiàn)有同類技術(shù)相比，本化 合物的合成方法，采用廉價(jià)的芳二醛與氨基醇為原料，通過簡單的兩步連續(xù)反應(yīng)，制備方法 簡便，成本低廉。本發(fā)明催化體系反應(yīng)條件溫和，手性選擇性好，收率較高。 【具體實(shí)施方式】
[0011] 1. -種雙手性氨基醇化合物，該化合物的化學(xué)名稱為：Ν，Ν'_雙[(lS)-2-羥 基_1_芳基乙基] _1，4-苯二甲胺，其結(jié)構(gòu)式為： 化學(xué)名稱為：N，N'_雙[(lS)-2-羥基-1-芳基乙基]-1，3-苯二甲胺，結(jié)構(gòu)式為：
式中Ar選自-Ph，稱為苯基，或-CH2Ph,稱為芐基，以上基團(tuán)構(gòu) 成的兩種雙手性氨基醇依次稱為配體化合物la、lb、lc、Id。
[0012] 2. -種雙手性氨基醇化合物的制備方法實(shí)施例。
[0013] 實(shí)施例1
[0014] -種雙手性氨基醇化合物N，N'_雙[(lS)-2_羥基-1-苯乙基]-1，4-苯二甲胺Ia 的制備方法，該方法的步驟如下：
[0015] 在50mL兩口燒瓶中，加入L-苯甘氨醇I. 37g(10mmol)，對苯二甲醛0. 67g(5mmol)， 25ml無水乙醇，滴入一滴冰乙酸，加熱回流8小時，停止反應(yīng)，TLC監(jiān)測反應(yīng)。反應(yīng)完全后反 應(yīng)液冷卻至〇°C以下，加入5ml甲醇，然后稱取硼氫化鈉0. 95g(25mmol)，保持反應(yīng)液在0°C 以下，分4次加入到燒瓶內(nèi)，加完硼氫化鈉后，室溫下攪拌至不再產(chǎn)生氣體。向燒瓶內(nèi)滴加 濃鹽酸調(diào)節(jié)PH至弱堿性（PH = 8-9)，調(diào)節(jié)完畢后攪拌約lOmin，最后加入約15ml去離子 水，將燒瓶放入冰水浴冷卻〇. 5h，抽濾、水洗，干燥得到白色粉末I. 71g，產(chǎn)率91. 4%。
[0016] 實(shí)施例1所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：
[0017] 白色粉末；熔點(diǎn)：114. 0-117. 0 cC ;IR(cm \ KBr) :3384, 3259, 3018, 2929,1599， 1549,1481,1078,1043;? NMR (500MHz, DMS〇-d6, ppm) δ ：7. 38 (d, J = 7. 5Ηζ,4Η),7. 33 (m, 4H)，7.25(t，J = 8·0Ηζ，2Η)，7.21 (s，4H)，4.89 (dd，J = 5.5X5. 0Ηζ，1Η)，3.68 (m，2H)， 3· 57(m，2Η)，3· 44(s，4Η) ;13C NMR(500MHz，DMS0-d6, ppm) δ : 142. 29, 139. 54, 128. 63, 128. I 9, 127. 98, 127. 37, 67. 07, 64. 45, 50. 92 ；HRMS (ESI) for C24H28N2O2Na ：calcd 399. 2048 ([M+N a]+), found399. 2056 〇
[0018] 實(shí)施例2
[0019] -種雙手性氨基醇化合物N，Ν'-雙[(lS)-2_羥基-I-芐乙基]-1，4-苯二甲胺lb 的制備方法，該方法的步驟如下：
[0020] 取L-苯丙氨醇I. 51g(10mmol)，對苯二甲醛0. 67g(5mmol)，制備方法同實(shí)施例1， 得到白色粉末1.46g，產(chǎn)率：72. 3%。
[0021] 實(shí)施例2所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)表征數(shù)據(jù)為：
[0022] 熔點(diǎn) 150. 9-151. 8 cC ;IR(cm \ KBr) :3472,3232,3029,2922,1602,1591，1491， 1383 !1H-NMR(500MHz，DMS0-d6, ppm) δ :7.26 (t，J = 7·5Ηζ，4H) 7. 18 (m，6H)，7. 14 (s，4H)， 4. 53(t，J = 5. 5Hz，2H)，3. 70(s，4H)，3. 25(m，2H)，2. 61-2. 71 (m，6H)，I. 83(s，2H) ;13C NMR(500MHz, DMS〇-d6, ppm) δ ： 139. 69, 139. 23, 129. 17, 127. 95, 127. 48, 125. 63, 62. 29, 59. 92, 50. 25,37. 38 ；HRMS (ESI) for C26H32N2O2Na ：calcd 427. 2361 ([M+Na]+), found 427. 2353〇